Study of the acid gas absorption in mixed solvents: development of an original experimental approach and a modelling of the data using an electrolyte equation of state
Étude de l'absorption des gaz acides dans des solvants mixtes : développement d'une approche expérimentale originale et modélisation des données par une équation d'état d'électrolytes
Résumé
The aim of this study is the characterisation of VLE and chemical equilibria for the systems CO2/Diethanolamine-(DEA)/H2O/MeOH and CO2/Diethanolamine-(DEA)/H2O/PEG400.
The effect of physical solvent composition on CO2 absorption has been studied using four compositions (from 0% to 30wt% of alcohol with a fixed composition-30%- of DEA), the measurement being made at T=298.15K and at various CO2 loading (0 to 0.9).
The experimental measures concerned a both solubility data and liquid phase analysis was obtained. The effect of MeOH composition has been studied using the original experimental device developed previously (Sidi-Boumedine, 2003). For the system with PEG 400, a new experimental device excluding the pressure limitation of the precedent experimental device was developed.
The original data base obtained, including the new solubility data and the liquid phase composition, allows the modelling of the system CO2/DEA/H2O/MeOH using an electrolyte equation of state (Fürst, 1993) representing the equilibrium properties of the system and the liquid phase speciation.
The effect of physical solvent composition on CO2 absorption has been studied using four compositions (from 0% to 30wt% of alcohol with a fixed composition-30%- of DEA), the measurement being made at T=298.15K and at various CO2 loading (0 to 0.9).
The experimental measures concerned a both solubility data and liquid phase analysis was obtained. The effect of MeOH composition has been studied using the original experimental device developed previously (Sidi-Boumedine, 2003). For the system with PEG 400, a new experimental device excluding the pressure limitation of the precedent experimental device was developed.
The original data base obtained, including the new solubility data and the liquid phase composition, allows the modelling of the system CO2/DEA/H2O/MeOH using an electrolyte equation of state (Fürst, 1993) representing the equilibrium properties of the system and the liquid phase speciation.
Le but du présent travail est la caractérisation des équilibres chimiques et des ELV pour les systèmes CO2/Diethanolamine(DEA)/H2O/MeOH et CO2 /Diethanolamine (DEA)/H2O/ PEG400.
L'effet de composition du solvant physique sur l'absorption du CO2 a été étudié en utilisant quatre compositions (de 0% à 30% en masse d'alcool avec une composition fixe - 30% - de DEA), les mesures étant réalisées à une température de 298,15K et à divers taux de charge en CO2 (de 0 à 0,9).
Les mesures expérimentales réalisées concernaient à la fois des données de solubilité et des donnée de spéciation. Ainsi, L'effet de composition de MeOH a été étudié en utilisant le dispositif expérimental original déjà utilisé pour l'analyse des systèmes Eau-DEA-CO2 (Sidi-Boumedine, 2003). Pour le système avec PEG 400, un nouvel dispositif expérimental permettant d'écarter la limitation de pression du précédent dispositif a été développé.
La base de données originale obtenue comprenant des nouvelles données de solubilité et de composition de la phase liquide a permis la modélisation du système CO2/DEA/H2O/CH3OH en utilisant une équation d'état d'électrolyte développée au laboratoire (Fürst, 1993) représentant ainsi les propriétés d'équilibre du système que la spéciation en phase liquide.
L'effet de composition du solvant physique sur l'absorption du CO2 a été étudié en utilisant quatre compositions (de 0% à 30% en masse d'alcool avec une composition fixe - 30% - de DEA), les mesures étant réalisées à une température de 298,15K et à divers taux de charge en CO2 (de 0 à 0,9).
Les mesures expérimentales réalisées concernaient à la fois des données de solubilité et des donnée de spéciation. Ainsi, L'effet de composition de MeOH a été étudié en utilisant le dispositif expérimental original déjà utilisé pour l'analyse des systèmes Eau-DEA-CO2 (Sidi-Boumedine, 2003). Pour le système avec PEG 400, un nouvel dispositif expérimental permettant d'écarter la limitation de pression du précédent dispositif a été développé.
La base de données originale obtenue comprenant des nouvelles données de solubilité et de composition de la phase liquide a permis la modélisation du système CO2/DEA/H2O/CH3OH en utilisant une équation d'état d'électrolyte développée au laboratoire (Fürst, 1993) représentant ainsi les propriétés d'équilibre du système que la spéciation en phase liquide.
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